JP3215599B2 - Heat-treating the substrate holder, a heat treatment method and a heat treatment apparatus - Google Patents

Heat-treating the substrate holder, a heat treatment method and a heat treatment apparatus

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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体を製造するための各種の熱処理工程において用いられる熱処理用基板保持具、この保持具を用いた熱処理方法および熱処理装置に係り、特に半導体ウエハの熱処理による応力集中を軽減させ、かつ、半導体ウエハの自重によるスリップの発生を防止するとともに、高さを自由に調節できるようにした熱処理用基板保持具、この保持具を用いた熱処理方法および熱処理装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is a heat treatment for the substrate holder to be used in various heat treatment processes for manufacturing semiconductor, relates to a heat treatment method and a heat treatment apparatus using the holder, in particular by heat treatment of the semiconductor wafer stress concentration and reduce the, and, thereby prevent the occurrence of slip due to the weight of the semiconductor wafer, a heat treatment for a substrate holder that can be adjusted freely the height, to a heat treatment method and a heat treatment apparatus using the holder.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来から、半導体体を製造するために半導体ウエハに拡散、酸化膜の形成、アニール、水素処理、Ar処理などの熱処理を施す工程においては、ベルジャー型の縦型熱処理装置が用いられている。 Heretofore, diffusing into the semiconductor wafer to produce a semiconductor body, the formation of the oxide film, annealing, hydrotreating, in the step of heat treatment, such as Ar process, a bell jar type vertical heat treatment apparatus is employed It is.

【0003】このような縦型熱処理装置で半導体ウエハを熱処理する場合には、多数の半導体ウエハを同時に処理するためこれらの半導体ウエハを水平に保持するための熱処理用基板保持具が使用されている。 [0003] When the heat-treating the semiconductor wafer in such a vertical heat treatment apparatus, a heat treatment for a substrate holder for holding these semiconductor wafers horizontally to process multiple semiconductor wafers at the same time being used . この熱処理用基板保持具は、石英のような耐熱性の材料からなる複数本の支柱に一定間隔で、長さ方向と直交する多数のスリットを形成するとともにこれらの支柱の両端をスリットが内側に向くように端板で保持して構成されており、スリットの部分で半導体ウエハを平行に保持するようになっている。 The heat treatment for the substrate holder at regular intervals to a plurality of supports made of heat-resistant material such as quartz, both ends of the struts to form a number of slits perpendicular to the length direction slit inwardly is configured to hold the end plate so as to face, it is adapted to hold in parallel to the semiconductor wafer at a portion of the slit.

【0004】このような熱処理用基板保持具では、互いに隣接する支柱のうち少なくとも2本の支柱は、半導体ウエハの出し入れのためにウエハの直径以上の間隔をあけておく必要があり、このため支柱の間隔が不均等になって半導体ウエハの縁部に加わる応力にかたよりが生ずるという問題があった。 [0004] In such a heat treatment for the substrate holder, at least two posts of the adjacent struts together, must spaced above the wafer diameter for loading and unloading the semiconductor wafer. Therefore strut there was an interval of a problem that bias in the stress applied to the edge of the semiconductor wafer becomes uneven occurs. このような応力のかたよりは、 Deviation of such stress,
最近の半導体ウエハの大サイズ化、処理の高温化に伴って、スリップ発生の原因や変形になってきておりその解決が望まれていた。 Large size of recent semiconductor wafer, along with the high temperature processing, the resolution has been demanded which have caused or deformation of the slip occurrence.

【0005】この問題を回避するため、支柱を半導体ウエハの直径とは無関係に等しい間隔で配置するとともにその内の一本を脱着自在としておき、半導体ウエハを挿入するときにはこの支柱を外してここから半導体ウエハを挿入してスリットに係合させ、半導体ウエハを装着した後に外しておいて支柱を組立てるようにした熱処理用基板保持具も提案されている。 [0005] To avoid this problem, as well as arranged in independent intervals equal to the struts of the semiconductor wafer diameter leave freely desorb one of them, when inserting the semiconductor wafer from which Remove this post insert the semiconductor wafer is engaged with the slit, has been proposed heat-treating a substrate holder which is adapted to assemble the strut removed previously after mounting the semiconductor wafer. しかしながら、このような熱処理用基板保持具では、半導体ウエハを収納して取外しておいた支柱を装着する際には、すでに他の支柱のスリットに係合させて保持されている半導体ウエハの端部をこの支柱のスリットにも係合させなければならないため、作業性が非常に悪くなるという問題があった。 However, such heat-treating the substrate holder, when mounting the strut which has been detached by receiving the semiconductor wafer is already edge of the semiconductor wafer which is held by engaging the other post slits because the must engage in the slits of the strut, there is a problem that workability is very poor.

【0006】さらに、熱処理用基板保持具は、石英のような高価な素材で作られているが、従来の熱処理用基板保持具では補修がきかないため、一部でも破損すると全体が使えなくなってしまい半導体ウエハの処理コストが高くなってしまうという問題もあった。 [0006] In addition, the heat treatment for the substrate holder, but are made of precious materials such as quartz, in the conventional heat treatment for the substrate holder for repair does not work, will no longer can use the whole and to damage any part processing cost of the semiconductor wafer is a problem that becomes high.

【0007】また、従来の熱処理用基板保持具は、その高さが使用する縦型熱処理炉の高さに合わせて設計されているため、他の熱処理炉に転用することができないという問題もあった。 Further, the conventional heat-treating the substrate holder, there is a problem that the the height is designed to match the height of the vertical heat treatment furnace to be used, it can not be diverted to other heat treatment furnace It was.

【0008】さらに、また、このような従来のウエハ保持具を用いる熱処理装置では、多数の半導体ウエハを同時に熱処理することができるものの、熱処理操作ごとに熱処理装置の昇温と降温を繰り返さなければならないため生産性が悪く熱の利用効率もよくないという問題もあった。 Furthermore, also in the heat treatment apparatus using such a conventional wafer holder, although it is possible to heat treatment a number of semiconductor wafers at the same time, it must be repeated heating and cooling of the heat treatment device for each heat treatment operation because there is also a problem that the utilization efficiency of the productivity is poor heat is also not good.

【0009】 [0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来の熱処理用基板保持具では、ウエハの自重がウエハ周縁部の特定の箇所にだけ集中するため、この応力集中がスリップ発生の原因やウエハの変形の原因になるという問題があった。 [SUMMARY OF THE INVENTION] As described above, in the conventional heat-treating the substrate holder, since the own weight of the wafer is concentrated only on a particular portion of the wafer peripheral portion, cause or wafer of the stress concentration slippage there is a problem that causes the deformation. また、支柱の一本を脱着可能としたものでは作業性が非常に悪いという問題があった。 In addition, those that were detachable the one of the pillars there is a problem that is very poor workability.

【0010】また、従来の熱処理用基板保持具は、補修がきかないため一部でも破損すると全体が使えなくなってしまい処理コストを高くするという問題があった。 [0010] In addition, the conventional heat treatment for the substrate holder, there is a problem that repair the whole is to increase the causes processing costs become unusable and damaged even part because it does not work.

【0011】さらに、従来の熱処理用基板保持具は、その高さが使用する縦型熱処理炉の高さに合わせて設計されているため、他の熱処理炉に転用することができないという問題があった。 Furthermore, the conventional heat-treating the substrate holder, because it is designed to fit the height of the vertical heat treatment furnace in which the height is used, it is impossible to divert to other heat treatment furnace It was.

【0012】また、従来の縦型熱処理装置はバッチ処理であるため、生産性が低く、熱の利用効率も低いという問題があった。 Further, since the conventional vertical heat treatment apparatus is a batch process, productivity is low, there is a heat problem utilization efficiency low.

【0013】本発明は、かかる従来の問題を解消すべくなされたもので、その、主たる目的は、作業性を損なうことなく、スリップ発生や変形の原因となる基板の縁部へ均等に応力が加わるようにした熱処理用基板保持具を提供することを目的とする。 [0013] The present invention has been made to solve such conventional problems, the, main object without impairing the workability, uniform stress to the edge of the substrate which causes slip occurrence or deformation and to provide a heat-treating a substrate holder which is adapted applied. 本発明の他の目的は、破損部分だけの補修の可能な熱処理用基板保持具を提供することを目的とする。 Another object of the present invention has an object to provide a possible heat treatment substrate holder repair only the damaged portion.

【0014】本発明のさらに他の目的は、高さが調節可能で他の縦型熱処理炉にも転用可能な熱処理用基板保持具を提供することを目的とする。 A further object of the present invention has an object of height to provide adjustable other vertical heat treatment furnace to be transferable heat treatment for the substrate holder.

【0015】本発明のさらに他の目的は、基板を連続的に熱処理することのできる熱処理方法および熱処理装置を提供することを目的とする。 Still another object of the present invention has an object to provide a heat treatment method and a heat treatment apparatus capable of heat-treating the substrate continuously.

【0016】 [0016]

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、載置すべき基板の外径よりも小径の内周縁を有する環状の基板載置部と載置すべき基板の外側の領域の裏面側に設けられた支持部とを持つ複数のボートユニットから構成される熱処理用基板保持具により達成される。 The above object of the present invention solving the problem to means for the] the rear surface of the outer region of the substrate to be placed and the substrate platform annular having a diameter of the inner peripheral edge than the outer diameter of the substrate to be placed It is achieved by heat-treating the substrate holder comprising a plurality of boat units having a supporting portion provided on the side. この熱処理用基板保持具は、複数のボートユニットの基板載置部にそれぞれ熱処理すべき基板を載置して、一つのボートユニットを他のボートユニットト上に同心状に複数個積み重ねて使用される。 The heat treatment for the substrate holder is to place the substrate to be heat treated, respectively on the substrate platform of the plurality of boat units, stacked plurality is used concentrically one boat unit on another boat unit bets that.

【0017】本発明の熱処理用基板保持具の参考例であ [0017] Reference Example der of heat-treating the substrate holder of the present invention
第1のタイプでは、熱処理すべき基板はその外周縁がボートユニットの環状の支持部で同心状に支持され、かつ、各ボートユニットは他のボートユニット上に同心的に積み重ねて構成される。 Composed that in the first type, the substrate to be heat treated is outer peripheral edge thereof is supported concentrically annular support portion of the boat unit, and each boat unit is concentrically stacked on another boat units . したがって、このタイプの熱処理用基板保持具では、ボートユニットの環状の基板載置部は、その外周縁が載置すべき基板の外径よりも大径とされこの部分に他のボートユニットの支持部がのせられる。 Therefore, the heat treatment for the substrate holder of this type, an annular substrate platform of the boat unit, the support of the other boat units large diameter and by this portion than the outer diameter of the substrate outer peripheral edge thereof is to be placed part is placed.

【0018】第1のタイプの熱処理用基板保持具は、さらに、複数のボートユニットに透孔を形成し、耐熱合金などの耐熱素材からなる係止ピンをこの透孔に挿通させて固定するようにするタイプと、支持部上に他のボートユニットの支持部を嵌合可能な凹部を形成して、この凹部に他のボートユニットの支持部を嵌合させるように積み重ねて固定するタイプに分けられる。 The first type of heat-treating the substrate holder further to form a through hole in a plurality of boat units, fixed by inserting the locking pin made of thermally resistant material such as heat resistant alloys in the hole a type that, the support of the other boat units to form a fitting recess capable on the support unit, divided into the type of fixing stacked so as to fit the support part of another boat units in the recess It is. 前者の係止ピンを使うものでは、透孔はウエハを同心的に載置したときオリエンテーションフラットにより生ずる空き領域に形成されこれによって透孔を形成したことによる強度低下が回避される。 The former is intended to use a locking pin, hole strength reduction due to the formation of the hole thereby formed in the free space caused by orientation flat when mounting the wafer concentrically are avoided. このタイプのボートユニットは、半導体ウエハを載置しその支持部を他のボートユニットの支持部上に載せられ、所要個数積み重ねた後、透孔に、例えば耐熱合金などの耐熱素材からなる係止ピンを挿通させて各ボートユニットを固定して熱処理炉に装入される。 This type of boat units, the semiconductor wafer placed a supporting portion of the placed perilla on the support portion of the other of the boat unit, after stacking a required number, locking the hole, for example, made of thermally resistant material such as heat resistant alloys by inserting the pin securing each boat unit is charged into a heat treatment furnace.
後者の、凹部に他の支持部を嵌合させるタイプのものでは、支持部の下面に係合ボスを突設させ、その上にこの係合ボスが嵌合する凹部を形成するか、支持部上に支持部全体を嵌合可能な大きさの凹部を形成して、凹部に係合ボスまたは支持部全体を嵌合させて用いられる。 The latter is of a type fitting the other support in the recess, the engagement boss is protruded from the lower surface of the support portion, or the engagement boss thereon to form a recess to be fitted, the support portion the entire support portion above in a recess of the fittable size, used in the entire engagement boss or support portion is fitted into the recess.

【0019】本発明の第のタイプの熱処理用基板保持具では 、熱処理すべき基板は、外周縁より内側の部分で熱処理用基板保持具に保持される。 [0019] In a first type of heat-treating the substrate holder of the present invention, the substrate to be heat-treated is held in a heat treatment for the substrate holder from the outer peripheral edge on the inside of the part. このタイプには、ボートユニットの基板載置部上に基板より小径の補助リングを載置してこの補助リング上に基板を載置するタイプと、基板載置部自体を熱処理すべき基板よりも小径にしたタイプとがある。 The type, the type for mounting a substrate on the auxiliary ring by placing a small diameter auxiliary ring than the substrate on the substrate mounting portion of the boat unit, than the substrate to be heat-treated substrate platform itself there is a type that is smaller in diameter.

【0020】前者の補助リングの内径は特に限定されるものではないが、作業性を考慮して基板載置部の内周縁と同形とすることが望ましい。 [0020] The former of the inner diameter of the auxiliary ring is not particularly limited, it is desirable that the inner peripheral edge and the same shape of the substrate placement portion in consideration of workability.

【0021】後者の場合には、基板載置部が基板よりも小径となるため、これを積み重ねるために、基板載置部の外周に放射状に等間隔で複数の腕部を突設させ、この腕部の先端下面に支持部を設けるようにしている。 [0021] In the latter case, since the substrate platform is a smaller diameter than the substrate, in order to stack it, radially to protrude a plurality of arms equally spaced on the outer periphery of the substrate mounting portion, the and it is provided with a support portion at the tip lower surface of the arm portion. この場合の積み重ねたボートユニットの固定手段としては、 The fixing means of the boat unit stacked in this case,
前述した、裏面に支持部を突設させるか、または裏面の支持部に係合ボスを突設させ、その上面にはこれらを嵌合可能な凹部を形成したもの、または腕部先端を保持用の溝を形成した複数の支柱を基台に立設させた保持ユニットで保持させるようにしたもの、のいずれも用いることができる。 Aforementioned, either by projecting the support portion on the back surface, or by projecting the engaging bosses on the back surface of the support portion, those on the upper surface thereof formed with them can be fitted recess, or holding the Udebu tip those in which the plurality of posts having grooves so as to be held by the holding unit is standing on the base, can be used either.

【0022】なお、第のタイプにおける補助リングや環状の基板載置部の基板に対する相対的な半径は、応力および変形に大きい影響を与える。 [0022] Incidentally, the relative radius for the substrate of the auxiliary ring and an annular substrate platform in the first type, a large impact on the stress and deformation.

【0023】すなわち、補助リングなどの外径が基板の外径と一致するとき半導体ウエハの中心でたわみおよび歪みは最大となる。 [0023] That is, the strain and deflection at the center of the semiconductor wafer when the outer diameter matches the outside diameter of the substrate, such as auxiliary ring is maximized. 補助リングなどの半径が小さくなり過ぎると基板の周辺で最大変形が起こり、支持点で最大応力が起こるので適宜、状況に応じて最適な寸法を用いることが望ましい。 The radius is too small, such as auxiliary ring maximum deformation occurs at the periphery of the substrate, as appropriate because the maximum stress occurs at the supporting point, it is desirable to use an optimal size according to the situation. 基板全体の応力および変形を最小にする補助リングなどの半径は基板半径の0.7倍である。 The radius of such auxiliary ring to stress and deformation of the entire substrate to a minimum is 0.7 times the substrate radius. この場合、従来の外周縁を支持する方式と比べて基板内の最大応力は1/4となり、基板面内の最大たわみは4%となる。 In this case, the maximum stress in the substrate as compared to the method for supporting the conventional outer peripheral edge ¼ the maximum deflection of the substrate surface is 4%. さらに、基板熱処理プロセスの要求を考慮して、補助リングなどの半径は基板半径の0.6〜 Furthermore, in view of the requirements of the substrate heat treatment process, the radius of such auxiliary ring is 0.6 of the substrate radius
0.8倍にすることが望ましい。 It is desirable to 0.8 times. 応力および変形のみを考慮した場合、補助リングの半径は基板半径の0.65 When considering only stresses and deformations, the radius of the auxiliary ring of the substrate radius 0.65
〜0.75倍であることが望ましい。 It is desirable that a 0.75-fold.

【0024】本発明の基板保持具の第のタイプは、環状の基板載置部とその外周に設けられた円筒状の縁部と基板載置部の裏面に突設された前記縁部に嵌合可能な寸法の支持部とを有し、一つの基板保持具の上縁部に他の基板保持具の支持部を嵌合させて複数積み重ねた状態で、搬送装置の偏平またはフォーク状の支持部を水平に挿入できるように、上縁部にこれらの支持部が挿入可能な切欠部が形成されている。 The second type of substrate holder of the present invention, the edge projecting from the rear surface of the cylindrical edge portion and the substrate mounting part provided on the outer periphery of an annular substrate platform and a support portion of the fittable dimensions, while the upper edge of one of the substrate holder fitted support portion of the other of the substrate holder by a plurality stacked state, flat or forked transport device as the support portion can be horizontally inserted, the cutout portion of these support portions can be inserted into the upper edge is formed.

【0025】第のタイプの熱処理用基板保持具は、この特徴を活かして、上記切欠部に挿入可能な第1の支持部で熱処理用基板保持具の底部を支持しておき、この熱処理用基板保持具の底部に、第2の支持部で支持した別の熱処理用基板保持具の上縁部を、切欠部で第1の支持部をかわすようにして当接させて全体を第2の支持部で支持させ、次いで、第1の支持部を後退・下降させて別のボートユニットを搭載し、以下、前述と同様の操作を繰り返することにより、このボートユニットを上下開放の円筒状反応室の下から順に挿入して上部から取出すようにすることができる。 The heat treatment for the substrate holder of the second type, taking advantage of this feature, leave the supporting bottom of the heat treatment for the substrate holder in the first support portion can be inserted into the notch, for the heat treatment the bottom of the substrate holder, the upper edge portion of another heat treatment for the substrate holder is supported by a second supporting portion, the notch portion at the first support portion so as to dodge by contacting the whole of the second is supported by the support portion, then, the first support portion is retracted, it lowered equipped with another boat unit, hereinafter, by that repeat the above-mentioned and similar operations, cylindrical reaction of the boat unit vertical opening can be taken out from the top from the bottom of the chamber is inserted in order. また、円筒状の反応室から順に押出される基板を、各ボートユニットに設けた切欠部に保持手段の保持部を挿入させて持ち上げることにより搬出することもできる。 Further, the substrate to be extruded in order from a cylindrical reaction chamber, can also be carried out by lifting by inserting the holding portion of the holding means in the notch portion provided in each boat unit.

【0026】これら、いずれのタイプにおいても、ボートユニットの素材としては耐熱性の優れた石英が適している。 [0026] These, in either type, quartz is suitable having excellent heat resistance as a material of the boat unit.

【0027】本発明の熱処理方法は、単純なボートユニットの積み重ね構造からなる本願発明の熱処理用基板保持具の特性を利用したもので、ボートユニットに収納した被熱処理部材の複数個を、垂直配置された上下開放の高温の円筒状の反応室の下部から、先に挿入したボートユニットの底部を次に挿入するボートユニットの上縁部で押上げるように順に挿入して被熱処理基板の熱処理を行い、熱処理が済んで前記反応室の上部から押出されてきたボートユニットを順に取出すことを特徴としている。 The heat treatment method of the present invention, utilizes the characteristics of heat-treating the substrate holder of the present invention comprising a stack structure of a simple boat unit, a plurality of the heat treatment member which is accommodated in a boat unit, vertical arrangement from above and below the high temperature at the bottom of the cylindrical reaction chamber open that is, the next insertion insert and of the thermal treatment substrate heat treatment in order to push up so on the edge of the boat unit that the bottom of the boat unit inserted previously performed, it is characterized by taking out the boat unit that has been extruded from the upper portion of the reaction chamber after the completion heat treatment in this order.

【0028】この方法に第のタイプの熱処理用基板保持具を用いた場合には、ボートユニットの上縁部の切欠部に水平に挿入可能な偏平状またはフォーク状の保持部を有する進退・上下の動作が可能な保持手段が用いられる。 [0028] When using the second type of heat-treating the substrate holder in the method, reciprocating-having notched flat or forked holder horizontal insertable into portions of the upper edge of the boat unit the upper and lower operation capable retaining means used.

【0029】本発明の熱処理装置も、本願発明の熱処理用基板保持具の積み重ね構造の特性を利用したもので、 [0029] Also the heat treatment apparatus of the present invention, utilizes the characteristics of a stacked structure of the heat treatment for the substrate holder of the present invention,
垂直配置された上下開放の円筒状の反応室と、該反応室を加熱する加熱装置と、前記反応室の上下に前記反応室の開放部を囲んで配置された外気から区画された上部操作室および下部操作室と、前記下部操作室にあって反応室の下部から半導体ウエハを収容したボートユニットを、先に挿入したボートユニットの底部を次に挿入するボートユニットの縁部で押上げるように順に挿入するボートユニット押上げ装置と、前記押上げ装置にボートユニットを移送する下部移送装置と、前記反応室の上部から押出されてくるボートユニットを搬出する上部移送装置とを有することを特徴としている。 A cylindrical reaction chamber vertically arranged vertically open, heating system and an upper operating chamber which is partitioned from the outside air, which is arranged to surround the open portion of the reaction chamber above and below the reaction chamber for heating the reaction chamber and a lower operating chamber, a boat unit accommodating the semiconductor wafer from the lower portion of the reaction chamber be in the lower operating chamber, at the edge of the boat unit and then inserting the bottom of the boat unit inserted into the previously pushed up so is characterized by having a boat unit lifting device for inserting sequentially, a lower transfer device for transferring the boat unit to the push-up device, and an upper transfer device for unloading the boat unit coming extruded from the upper portion of said reaction chamber there.

【0030】 [0030]

【作用】 参考例である第1のタイプの熱処理用基板保持具では、所要数のボートユニットにそれぞれ基板を同心的に載置し、透孔を形成する場合には、各ボートユニットを同心的かつ透孔が一致するように積み重ねて透孔に係止ピンを挿通して、または凹部に支持部などを嵌合させて固定して熱処理炉に装入される。 [Action] In the heat treatment for the substrate holder of the first type is a reference example, placing each substrate to the required number of boat units concentrically, in the case of forming a through hole is concentric of each boat units and by inserting the locking pin in the hole by stacking such holes are matched or are charged into the heat treatment furnace and fixed to and support portion is fitted into the recess.

【0031】このとき、各ボートユニットの支持部は、 [0031] In this case, the support portion of each boat unit,
その下の段となるボートユニットの基板載置部の基板の外側に置かれることになる。 It will be placed outside the substrate board mounting portion of the boat unit to be lower stage thereof. 第1のタイプの熱処理用基板保持具では、基板は全周で支持されるので基板の加重は均等に分散されて応力集中は起らない。 In the first type of heat-treating the substrate holder, the substrate weighted substrates stress concentration does not occur is evenly dispersed because they are supported by the entire circumference.

【0032】第のタイプの熱処理用基板保持具では、 [0032] In the first type of heat treatment for the substrate holder,
補助リングを介して、または直接に、基板が基板載置部上に載置される。 Through the auxiliary ring, or directly to the substrate is placed on the mounting portion substrate. このタイプでは、基板の自重は基板の周方向に均等に分散され、かつ、基板の半径方向にも配分されるので、さらに効果的に応力の集中が回避される。 In this type, the self-weight of the substrate is evenly distributed in the circumferential direction of the substrate, and, since is also distributed in the radial direction of the substrate, it is avoided further concentration of effective stress.

【0033】さらにのタイプは、上縁部に複数積み重ねたときに支持手段の偏平またはフォーク状の支持部を挿入可能な切欠部を有しており、この特徴を活かして次のような連続的に熱処理可能な熱処理装置を構成することができる。 Furthermore, the second type has a insertable notch a flat or a fork-like support portion of the support means when the stacked plurality of upper edge, as follows: Taking advantage of this feature it is possible to construct a Do continuously heat treatable heat treatment apparatus.

【0034】すなわち、上記第のタイプでは、第1の支持手段で第1のボートユニットが支持されているとき、第2の支持手段により第2のボートユニットを保持してその上縁部の切欠部で第1の支持手段の支持部をかわすように第1のボートユニットの底部に当接させて第1,2のボートユニットを支持させ、次いで第1の支持手段の支持部を後退・下降させて第3のボートユニットを載置して同様の動作を繰り返すことにより、複数のボートユニットをしたから順次積み上げることができる。 [0034] That is, in the second type, when the first boat unit by the first support means are supported, in its upper part by a second support means to hold the second boat unit is brought into contact with the bottom of the first boat unit to dodge support portion of the first supporting means in the notch portion is supported the first and second boat unit, then retract the support portion of the first supporting means, by repeating the same operation by placing a third boat unit is lowered, it can be stacked sequentially from the plurality of boat units.
また、上記ボートユニットの切欠部を利用して同様の支持手段の支持部を複数積み重ねられたボートユニットの最上段の次のボートユニットの切欠部に挿入し、最上段のボートユニットを持ち上げることにより上から順にボートユニットを移送することができる。 Moreover, by inserting into the notch of the top of the next boat units plurality stacked boat unit support portion of the same support means by utilizing the notch of the boat unit by lifting the top of the boat unit it is possible to transfer the boat unit from the top.

【0035】本願発明の熱処理方法および熱処理装置は、単純な積み重ね構造からなる本願発明の熱処理用基板保持具の特性を利用したものである。 The heat treatment method and a heat treatment apparatus of the present invention is obtained by utilizing the characteristics of heat-treating the substrate holder of the present invention comprising a simple stacking structure.

【0036】本発明の熱処理方法および熱処理装置では、比熱処理基板を収納したボートユニットの複数個が、垂直配置された上下開放の高温の円筒状の反応室の下部から、先に挿入したボートユニットの底部を次に挿入するボートユニットの上縁部で押上げるように順に挿入される。 [0036] In the heat treatment method and a heat treatment apparatus of the present invention, a plurality of boat units accommodating the specific heat treatment substrate, from the lower portion of the hot cylindrical reaction chamber vertically arranged vertically open, boat unit inserted previously then inserted in this order on push up so the edge of the boat unit for inserting the bottom of the. 積み重ねられたボートユニットの支持は最下部のボートユニットを支持手段で支持することにより行われるが、この支持は新たなボートユニットの上縁部が前に挿入されているボートユニットの底部に当接させて押し上げる際に、邪魔にならない方法、例えば前述した第3のタイプの熱処理用基板保持具について説明した方法で行われる。 The support of the stacked boat units is carried out by supporting the supporting means boat unit at the bottom, abut against the bottom of the boat unit this support is that the upper edge of the new boat unit is inserted before when pushed up by a method that does not interfere, for example, it carried out in the manner described for the third type of heat-treating the substrate holder as described above.

【0037】そして、積み重ねられたボートユニットは、反応室を通過する過程で熱処理され反応室の上部から順に押出され待機していた上部移送装置により外部へ取出される。 [0037] Then, the boat unit stacked is extracted to the outside by the upper transfer device is heat treated in the process of passing through the extrusion in order from the upper portion of the reaction chamber were awaiting reaction chamber.

【0038】 [0038]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。 EXAMPLES Hereinafter, will be described in detail with reference to the drawings an embodiment of the present invention.

【0039】図1は、 参考例のボートユニットを示す斜視図、図2はその組み立てられた状態を示す正面図である。 [0039] Figure 1 is a perspective view showing a boat unit of the reference example, FIG. 2 is a front view showing the assembled state.

【0040】図1において、ボートユニット1は全体として環状をなしており、その外周縁1aは載置すべきウエハ2(鎖線で示す)の外径よりも大径とされ、内周縁1bはウエハ2の外径よりも小径とされている。 [0040] In FIG. 1, the boat unit 1 has an annular shape as a whole, the peripheral edge 1a is a larger diameter than the outer diameter of the wafer 2 to be placed (shown in phantom), the inner peripheral edge 1b wafer It is smaller than the outer diameter of 2. また、 Also,
外周縁1a寄りには透孔3が穿設されており、ウエハ2 The outer peripheral edge 1a toward and through hole 3 is bored, the wafer 2
は透孔3がオリエンテーションフラット2aの中央に位置するように載置される。 The hole 3 is placed so as to be positioned at the center of the orientation flat 2a.

【0041】ボートユニット1の下面には外周縁1aに沿って等間隔で支持脚4が突設されている。 The supporting leg 4 at equal intervals along the peripheral edge 1a on the lower surface of the boat unit 1 are projected. ボートユニット1の外径および支持脚4の厚さは、ウエハ2を同心的に載置して他のボートユニット1をその上に同心的かつ透孔3の位置が一致するように積み重ねたとき、上のボートユニット1の支持脚4が下のボートユニット1のウエハを囲んでその外側に位置するように設定されている。 The thickness of the outer diameter and the support legs 4 of the boat unit 1, when the wafer 2 and concentrically with the mounting position of the concentric and holes 3 other boat unit 1 thereon is stacked so as to coincide the support legs 4 of the boat unit 1 above is set to be positioned on the outer side surrounding the wafer boat units 1 below.

【0042】図2は、このようにして8個のボートユニット1のそれぞれにウエハ2を載置して積み重ねた後、 [0042] Figure 2, after the wafer 2 stacked by placing each of the thus eight boats units 1,
透孔3に係止ピン5を挿通して各ボートユニット1を固定した状態を示している。 It shows a state of fixing the each boat unit 1 by inserting the locking pin 5 in hole 3. このように組み立てられた熱処理用基板保持具は、縦型熱処理炉などに装入されて熱処理される。 Thus assembled heat-treating the substrate holder is charged into such a vertical heat treatment furnace are heat treated.

【0043】図3は、 他のボートユニットを示す斜視図、図4はその組み立て状態における支持脚の部分を拡大して示す断面図である。 [0043] Figure 3 is a perspective view showing another boat unit, FIG 4 is a sectional view showing an enlarged portion of the support leg in its assembled state.

【0044】このボートユニットは、図1,2における透孔3と係止ピン5による固定手段の代わりに、ボートユニットの支持脚4の下面に係合ボス5を突設しする一方、その上面にこの係合ボス4aが嵌合可能な大きさの凹部6を形成した点を除いて、図1,2のボートユニット1と同一構成である。 [0044] The boat unit, instead of the fixing means according to the through hole 3 and the locking pin 5 in FIGS. 1 and 2, while projecting death engagement bosses 5 on the lower surface of the support legs 4 of the boat unit, the upper surface a except that the engagement boss 4a has a recess 6 of the fittable size, a boat unit 1 and the same arrangement of FIGS.

【0045】このボートユニットでは、図4に示すように、各ボートユニット1の基板載置部に半導体ウエハ2 [0045] In the boat unit, as shown in FIG. 4, each boat unit semiconductor wafer 2 to 1 substrate platform
を載置し、一つのボートユニット1の凹部6に他のボートユニット1の係合ボス4aを係合させるようにして複数積み重ねて用いられる。 It was placed, and the engagement boss 4a of one boat units other boat unit 1 in the recess 6 of 1 to engage used stacked plurality. 積み重ねた後の位置ずれは係合ボス4aが凹部6に嵌合しているので防止される。 Positional deviation after stacking the engagement boss 4a can be prevented because it fits in the recess 6.

【0046】また、図3,4のボートユニットでは、支持脚4の下面に係合ボス4aを突設させ、この係合ボス4aを凹部6に嵌合させているが、図5に示すように、 [0046] Further, the boat unit of FIGS. 3 and 4, the engagement boss 4a is protruded from the lower surface of the support leg 4, the engagement bosses 4a although fitted into the recess 6, as shown in FIG. 5 to,
係合ボス4aを設けずに、上面に支持脚4が嵌合する凹部6を形成して、他のボートユニットの支持脚4をこの凹部6に嵌合させて固定するようにしてもよい。 Without providing the engagement boss 4a, and a recess 6 which support legs 4 on the upper surface is fitted, may be the support legs 4 of the other boat unit to fix is ​​fitted in the recess 6.

【0047】図6は、 本発明の一実施例を示すもので、 [0047] Figure 6 shows one embodiment of the present invention,
同図に示すように本実施例では、基板載置部上に環状の補助リング7を載置し、その上に半導体ウエハ2を載置するように構成している。 In this embodiment, as shown in the figure, an annular auxiliary ring 7 is placed on the substrate platform, Ru configured Tei to placing the semiconductor wafer 2 thereon. この補助リング7は、ボートユニット1の基板載置部の内径よりも大きく支持脚4の内接円よりも小さい外径とされている。 The auxiliary ring 7 is smaller outer diameter than the large inscribed circle of the supporting leg 4 than the inner diameter of the substrate platform of the boat unit 1. この実施例の熱処理用基板保持具は、補助リング7の外径および内径を適当な値とすることにより、半導体ウエハ2の平面内の応力分布を平均化することができ、全体のたわみおよび応力を減少させることができる。 Heat-treating the substrate holder of this embodiment, by the outer and inner diameters of the auxiliary ring 7 and the appropriate value, it is possible to average the stress distribution in the plane of the semiconductor wafer 2, the whole of the deflection and the stress it can be reduced.

【0048】なお、この実施例は補助リング7をボートユニット1の基板載置部にのせただけのものであるから、図1,3,5のいずれのタイプにも適用することが可能である。 [0048] Incidentally, since the examples are intended only topped auxiliary ring 7 on the substrate platform of the boat unit 1, can be applied to any type of FIG. 1, 3, 5 .

【0049】図7は、ボートユニット1の基板載置部自体に図6の補助リングの機能を持たせた実施例を示したものである。 [0049] Figure 7 illustrates an embodiment having the function of the auxiliary ring 6 on the substrate platform itself boat unit 1. この実施例では、基板載置部の外周から等間隔で放射状に腕部8を突出させ、その先端に支持脚4 In this embodiment, radially is protruded arm portion 8 at equal intervals from the outer periphery of the substrate mounting unit, the support legs 4 at its front end
を設け、その下面に係合ボス4aを突設するとともに、 The provided, as well as projecting the engagement boss 4a on its lower surface,
その基板載置部に他のボートユニットの係合ボス4aが嵌合可能な凹部6を形成して、積み重ねた際に凹部6に他のボートユニットの係合ボス4aが嵌合して固定されるようにしている。 Forming engagement boss 4a of another boat units on the substrate platform is fittable recesses 6, it is engaged a boss 4a of another boat unit in the recess 6 when the stack is fitted fixed I have to so that.

【0050】ボートユニット1の基板載置部は、載置すべきウエハの外径よりも小径とされ、その内径および外径は、強度を勘案したうえで、半導体ウエハの平面内の応力分布が平均化されるように設定される。 The substrate platform of the boat unit 1 than the outer diameter of the wafer to be placed is smaller in diameter, its inner diameter and outer diameter, while giving due consideration to the strength, the stress distribution in the plane of the semiconductor wafer It is set so as to be averaged.

【0051】図8は、図7に示した実施例において腕部8を保持ユニット10で固定するようにした実施例を示している。 [0051] Figure 8 shows an embodiment in which so as to fix the arm portion 8 by the holding unit 10 in the embodiment shown in FIG. このタイプは、同図に示すように、係合ボス4aと凹部6に代えて、腕部8先端にボートユニット1 This type, as shown in the figure, instead of the engagement boss 4a and the recess 6, the boat unit 1 on the arm portion 8 distal
を積み重ねたときのスペーサを兼ねる基板載置部よりも高さの高い固定部11を設け、これとは別に、基台(図示を省略)に、ボートユニット1の固定部11と対応する位置関係で固定部11を保持する垂直の溝12を有する複数の支柱13を立設した保持ユニット10を用意し、これらの支柱13にウエハを載置したボートユニット1の固定部11を係合させ水平面内での移動を拘束するようにしている。 High fixing portion 11 in height than the substrate mounting part also serves as a spacer when stacked is provided, alternatively, the base (not shown), the corresponding positional relationship between the fixed portion 11 of the boat unit 1 in the holding unit 10 provided upright a plurality of struts 13 having a vertical groove 12 for holding the fixing unit 11 is prepared to engage a fixed portion 11 of the boat unit 1 mounted with the wafer to the struts 13 horizontal and so as to restrain the movement of the inner. そして、この上に順に溝12に固定部11を係合させつつウエハを載置した他のボートユニット1を所定の数だけ載置することにより、ボートユニット1を安定して積み重ねられる。 Then, by placing the other boat unit 1 mounted with the wafer while engaging the fixed portion 11 in the groove 12 in this order on the predetermined number, stacked in a boat unit 1 stable. なお、図6〜8のいずれの実施例も、補助リングまたは環状の基板載置部のウエハに対する相対半径は、応力および変形に大きい影響を与えるから、前述したように、補助リングまたは環状の基板載置部の半径は、ウエハ半径の0.6〜0. Incidentally, any of the embodiments of FIGS. 6-8 also, the relative radius for the auxiliary ring or annular wafer substrate platform, since a large impact on the stresses and deformations, as described above, the auxiliary ring or annular substrate radius of the bearing member, the wafer radius from 0.6 to 0.
8倍、好ましくは0.65〜0.75倍の範囲とする。 8-fold, preferably in the range of 0.65 to 0.75 times.

【0052】図9は、本発明の第のタイプのボートユニットの一例を示すものである。 [0052] Figure 9 shows an example of a second type of boat units of the present invention.

【0053】このボートユニット1は、環状の基板載置部14とその外周に設けられた縁部15と基板載置部1 [0053] The boat unit 1, the edge 15 and the substrate platform 1 which is provided on its outer periphery an annular substrate platform 14
4の裏面に突設された縁部絵内に嵌合可能な寸法の係合部16を有している。 It has an engaging portion 16 of the fittable dimensions 4 projecting from the edge in the picture on the back. このボートユニット1の上縁部には積み重ねたときに偏平またはフォーク状の保持手段を挿入可能な切欠部17が形成されている。 Flat or a fork-like holding means insertable notch 17 is formed when stacked on the upper edge of the boat unit 1.

【0054】図10は、図9のボートユニットを用いた熱処理装置を模式的に示したものである。 [0054] Figure 10 is a heat treatment apparatus using a boat unit of Figure 9 shows schematically.

【0055】この熱処理装置18は、垂直配置された上下開放の円筒状の反応室19を有している。 [0055] The heat treatment apparatus 18 includes a cylindrical reaction chamber 19 of vertical arranged vertically opened. この反応室19は、例えば石英のような耐熱性に優れ、かつ、高温で揮発成分を発生しない素材から形成されている。 The reaction chamber 19, for example, excellent heat resistance, such as quartz, and is formed of a material which does not generate a volatile component at high temperature. 反応室19の周囲には発熱体20が配置され、発熱体20の外周は断熱材21で覆われている。 The heating element 20 is disposed around the reaction chamber 19, the outer periphery of the heating element 20 is covered with a heat insulating material 21.

【0056】反応室19の上下には気密構造の操作室2 [0056] The operation of the air-tight structure on the top and bottom of the reaction chamber 19 chamber 2
2,23が配置されている。 2 and 23 are arranged. 操作室22,23には、ガス導入管24と排気管25が接続され、各操作室22, The operation chamber 22 is connected to an exhaust pipe 25 and the gas introducing pipe 24, the control room 22,
23を例えば窒素ガス、ヘリウムガスのような不活性ガスあるいは所定の酸素濃度のガスなどで置換できるようになっている。 23, for example, nitrogen gas, which is to be replaced with an inert gas or a predetermined oxygen concentration of a gas such as helium gas.

【0057】各操作室22,23に隣接して雰囲気交換室26,27が配設されている。 [0057] atmosphere exchange chamber 26, 27 adjacent to each operation chambers 22 are arranged. 下部雰囲気交換室25 The lower atmosphere exchange chamber 25
と下部操作室21間、下部雰囲気交換室27と外部間には、シャッタ28,29が設けられ、ボートユニット1、これらのシャッタ28,29の開閉操作により、雰囲気を維持したまま操作室22まで搬入することができる。 And between the lower operating chamber 21, between the outside and the lower atmosphere exchange chamber 27, the shutter 29 is provided, the boat unit 1, by the opening and closing operation of these shutters 28 and 29, to the operating chamber 22 while maintaining the atmosphere it is possible to carry. 同様に上部雰囲気交換室27と上部操作室23間、 Similarly between the upper atmosphere exchange chamber 27 and the upper operation chamber 23,
上部雰囲気交換室24と外部間にも、シャッタ30,3 Also between the upper atmosphere exchange chamber 24 and the outside, a shutter 30,3
1が設けられ、ボートユニット1は、これらのシャッタ30,31の開閉操作により、雰囲気を維持したまま上部操作室23から外部へ搬出することができる。 1 is provided, the boat unit 1, by the opening and closing operation of these shutters 30 and 31 can be carried out from left upper operating chamber 23 was maintained atmosphere outside.

【0058】下部操作室22には、それぞれ進退、上下動可能な第1の支持梁32と第2の支持梁33が互いに直交する方向に配置され、上部操作室23にも、第1の支持梁32と平行に同じ機能を持つ第3の支持梁34が配置されている。 [0058] the lower operating chamber 22, respectively forward and backward, the first support beam 32 and the second support beam 33 vertically movable is placed in a direction orthogonal to each other, in upper operation chamber 23, the first support the third supporting beams 34 are arranged with parallel same function as the beam 32. これらの支持梁31,32,33は外部から各操作室22,23内に挿入されているが、各操作室22,23内に配設するようにしてもよい。 These support beams 31, 32, and 33 have been inserted into each operation chamber 22 from the outside, it may be disposed in each operation chamber 22. 各支持梁21,22,23の先端部分はボートユニットの上端部に形成された切欠部17に収まる厚さと幅をもつ平板状とされ、第1と第2の支持梁31,32のこの平板状の部分は積み重ねられて反応室19に挿入される全部のボートユニット1の加重を支持するのに十分な強度を持つ素材から構成されている。 The tip portion of the support beams 21, 22 and 23 is a flat plate having a thickness and width that fits into the notch 17 formed in the upper portion of the boat unit, the flat plate of the first and second support beams 31 and 32 Jo parts are made of a material having sufficient strength to support the weight of the whole of the boat unit 1 is inserted into the reaction chamber 19 are stacked.

【0059】なお、図示を省略したが、各雰囲気交換室26,27内には、公知の3節リンク機構による伸縮可能な回転フォークからなる移送装置が配設されている。 [0059] Although not shown, each atmosphere exchange chambers 26 and 27, the transfer device is arranged consisting of stretchable rotation fork by known three bar linkage.
下部雰囲気交換室26に配置され、移送装置は、外部からボートユニット1を受取り第1の支持梁32に渡し、 Disposed below atmosphere exchange chamber 26, the transfer device passes from the outside to the first support beam 32 receives a boat unit 1,
上部雰囲気交換室27に配置され、移送装置は、第3の支持梁34からボートユニット1を受取り外部に搬出する働きをする。 Disposed in the upper atmosphere exchange chamber 27, the transfer device is operative to carry-out from the third supporting beams 34 to the outside receive the boat unit 1.

【0060】次に図11〜18を参照して図10に示した実施例の動作を説明する。 [0060] Referring now to FIG. 11 to 18 for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 10.

【0061】反応室19および各操作室22,23が所定の雰囲気および温度になったところで、まず、下部雰囲気交換室26のシャッタ29が開放されて、雰囲気交換室26内に設置された3節リンク式の移送装置35が外部に伸びだし、最初のボートユニット1の一つを雰囲気交換室26に搬入する(図11)。 [0061] When the reaction chamber 19 and the operating chambers 22 becomes a predetermined atmosphere and temperature, first, the shutter 29 of the lower atmosphere exchange chamber 26 is opened, Section 3 installed in an atmosphere exchange chamber 26 transfer device 35 of the link type is out extends to the outside and carries one of the first boat unit 1 to an atmosphere exchange chamber 26 (FIG. 11). このときボートユニット1は対向する切欠部17が移送方向と一致するように予め位置決めされている。 In this case the boat unit 1 notch 17 facing is pre-positioned to coincide with the transport direction. ボートユニット1が雰囲気交換室26に入ったところで、外部のシャッタ29が閉じられ、雰囲気交換室26と操作室22間のシャッタ28が開放されて移送装置35はボートユニット1を反応室19の真下の位置まで搬入する(図12)。 When the boat unit 1 has entered the atmosphere exchange chamber 26, the shutter 29 is closed externally, below the atmosphere exchange chamber 26 and the operating chamber transfer device 35 the shutter 28 is opened between 22 reaction chamber 19 of the boat unit 1 carries up position (FIG. 12). そして第1の支持梁32が前進してボートユニット1の底部を保持してボートユニット1個分の高さだけ上昇する(図13)。 The first support beam 32 holds the bottom of the boat unit 1 advances increased by the height of the boat unit one minute (FIG. 13). 続いて次のボートユニット1が同様にして移送装置35によりした部操作室22に搬入されて(図1 Subsequently it is carried underneath portion operation chamber 22 by the following boat unit 1 transfer device 35 in a similar manner (Fig. 1
4)第2の支持梁33が図の紙面に対して垂直に伸びだし、同様にして第2のボートユニット1を保持して上昇し、第1の支持梁32を第2のボートユニット1の切欠部17でかわしてその上端部を第1のボートユニット1 4) a second support beam 33 is out extending perpendicular to the plane of FIG rises while holding the second boat unit 1 in the same manner, the first support beam 32 of the second boat unit 1 the upper part it past in notch 17 first boat unit 1
の底部に嵌合させる。 It is fitted to the bottom. 第1と第2のボートユニット1の加重を第2の支持梁33が確実に受けた後第1の支持梁32は後退し、元の位置まで下降して待機状態となる(図15)。 The first support beam 32 after the first and the weighted second boat unit 1 second supporting beams 33 are securely received are retracted, a standby state is lowered to its original position (Figure 15).

【0062】このようにして、第1の支持梁32と第2 [0062] In this manner, the first support beam 32 a second
の支持梁33が交互にボートユニット1を下から押上げて反応室19の加熱ゾーンに近付けるとボートユニット1は徐々に昇温してボートユニット内に収容された半導体ウエハは熱処理され、加熱ゾーンを通過してしまうと徐々に温度が降下して、ついには反応室19の上部から押し出される。 The support beams 33 are semiconductor wafers housed boat unit 1 brought close to the heating zone of the push-up Gaité reaction chamber 19 of the boat unit 1 from the bottom gradually raising the temperature to the boat unit alternately heat treated, a heating zone gradually the temperature is lowered when get through the, eventually pushed out of the upper portion of the reaction chamber 19. すると、第3の支持梁34が前進してきて一番上にあるボートユニット1の次のボートユニット1の上縁部から進入し(図16)、上昇して一番上にあるボートユニット1を次のボートユニット1から持ち上げ、伸び出してきた上部移送装置36の上に移載する(図17)。 Then, the third supporting beams 34 enters the next upper edge of the boat unit 1 boat unit 1 at the top come forward (FIG. 16), the boat unit 1 is on the rise to most lifting from the next boat unit 1 is transferred onto the upper transfer device 36 that has started elongation (Fig. 17).

【0063】そして、上部移送装置36は、このボートユニット1を外部にまで搬送する(図18)。 [0063] Then, the upper transfer device 36 conveys the boat unit 1 to the outside (Figure 18).

【0064】以上のように本発明の熱処理装置によれば、ボートユニット1に収容された被熱処理体を連続的に熱処理することが可能である。 [0064] According to the heat treatment apparatus of the present invention as described above, it is possible to continuously heat treating the thermally treated material accommodated in the boat unit 1.

【0065】なお、図11〜18に示した動作は本発明の一実施例であって、これらの動作は公知のシーケンシャル制御の手法により任意に変更可能である。 [0065] Incidentally, the operation shown in FIG. 11 to 18 is one embodiment of the present invention, these operations can be arbitrarily changed by a technique known sequential control.

【0066】移送装置35,36も、このような伸縮して移送する方式に変えてベルトコンベア方式としてもよい。 [0066] transfer device 35 and 36 also may be a belt conveyor system in place of the method of transferring such stretch to.

【0067】また、図19に示すように、第1の支持梁32を上下動のみするプッシャ32aに代え、支持梁3 [0067] Further, as shown in FIG. 19, instead of the first support beam 32 to the pusher 32a to only vertical movement, the support beams 3
3は進退だけするものに代えて、図14に示すシーケンスで、先に上昇させたボートユニット1の底部を次に上昇させるボートユニット1の上縁部で押上げるようにさせてもよい。 3 in place of the one that only forward and backward, in the sequence shown in FIG. 14, may be on the edge of the boat unit 1 then raises the bottom of the boat unit 1 is raised above the push up so.

【0068】さらに、ボートユニット1のウエハ載置部にスリットを形成してウエハの接触面積を少なくしたり縁部にスリットを形成して雰囲気ガスの流れを改善したりすることも可能である。 [0068] Further, it is also possible and improving the flow of the atmospheric gas to form a slit in the wafer table of the boat unit 1 to form a slit on the edge or the small contact area of ​​the wafer.

【0069】 [0069]

【発明の効果】本発明の熱処理用基板保持具では、基板の自重が周縁部の全体に均一に加わるので応力集中によるスリップの発生やウエハの変形が防止される。 The heat treatment for the substrate holder of the present invention, the self-weight of the substrate is uniform stress concentration occurs and deformation of a wafer slip by so applied to the entire peripheral portion is prevented. また、 Also,
複数のボートユニットを積層して用いるので、一部が破損しても交換が容易であり処理コストが易くてすみ、また、高さも変えられるので熱処理装置に転用することができる。 Since used by stacking a plurality of boat units, partially corner and easy replacement is easy processing cost be damaged also be diverted into a heat treatment apparatus the height is also changed. さらに、本発明の熱処理用基板保持具は積層構造であるため、連続的に熱処理装置に装入して連続作業を行うことができ、生産性を高め、熱の利用効率を向上させることができる。 Further, heat-treating the substrate holder of the present invention because it is a laminated structure, it is possible to perform continuous operation was charged to a continuously heat-treating apparatus, increase productivity, it is possible to improve the thermal efficiency of the .

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 参考例のボートユニットを示す斜視図 1 is a perspective view showing a boat unit of reference example

【図2】図1のボートユニットを組立てた状態を模式的に示す断面図 2 is a cross-sectional view of an assembled state of the boat unit of FIG. 1 shows schematically

【図3】 他のボートユニットを示す斜視図 Figure 3 is a perspective view showing another boat units

【図4】図のボートユニットを組立てた状態を模式的に示す断面図 4 is a cross-sectional view of an assembled state of the boat unit of FIG. 3 shows schematically

【図5】 さらに他のボートユニットを模式的に示す断面図 [5] cross-sectional view schematically showing another boat units

【図6】本発明の実施例の要部を模式的に示す断面図 6 is a cross-sectional view schematically showing a main part of the actual施例of the present invention

【図7】本発明の別の実施例を示す部分斜視図 Figure 7 is a partial perspective view showing another embodiment of the present invention

【図8】本発明のさらに別の実施例を示す部分斜視図 Furthermore a partial perspective view showing another embodiment of the present invention; FIG

【図9】本発明の一実施例を模式的に示す断面図 Figure 9 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the present invention

【図10】本発明の熱処理装置を模式的に示す部分断面図 Partial cross-sectional view schematically showing a heat treatment apparatus of the present invention; FIG

【図11】図10の実施例の動作を模式的に示す図 11 is a diagram schematically showing the operation of the embodiment of FIG. 10

【図12】図10の実施例の動作を模式的に示す図 12 is a diagram schematically showing the operation of the embodiment of FIG. 10

【図13】図10の実施例の動作を模式的に示す図 FIG. 13 is a diagram schematically showing the operation of the embodiment of FIG. 10

【図14】図10の実施例の動作を模式的に示す図 14 illustrates schematically the operation of the embodiment of FIG. 10

【図15】図10の実施例の動作を模式的に示す図 FIG. 15 is a diagram schematically showing the operation of the embodiment of FIG. 10

【図16】図10の実施例の動作を模式的に示す図 FIG. 16 is a diagram schematically showing the operation of the embodiment of FIG. 10

【図17】図10の実施例の動作を模式的に示す図 Figure 17 is a view schematically showing the operation of the embodiment of FIG. 10

【図18】図10の実施例の動作を模式的に示す図 Figure 18 is a view schematically showing the operation of the embodiment of FIG. 10

【図19】本発明の熱処理装置の別の実施例のボートユニットを押上ゲル機構を示す部分斜視図 Figure 19 is a partial perspective view of a pushing up mechanism boat unit of another embodiment of the heat treatment apparatus of the present invention

【図20】(a)〜(h)は図19に示した機構を用いた実施例の動作を示す図。 [Figure 20] (a) ~ (h) is a diagram showing the operation of the embodiment using the mechanism shown in FIG. 19.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1……ボートユニット、1a……外周縁、1b……内周縁、2……ウエハ、2a……オリエンテーションフラット、3……透孔、4……支持脚、4a……係合ボス、5 1 ...... boat unit, 1a ...... peripheral edge, 1b ...... inner periphery, 2 ...... wafer, 2a ...... orientation flat, 3 ...... hole, 4 ...... support legs, 4a ...... engagement boss, 5
……係止ピン、6……凹部、7……補助リング、8…… ...... locking pin, 6 ...... recess, 7 ...... auxiliary ring, 8 ......
腕部、10……保持ユニット、11……固定部、12… The arms, 10 ...... holding unit, 11 ...... fixed portion, 12 ...
…垂直の溝、13……支柱、14……基板載置部、15 ... groove vertical, 13 ...... struts, 14 ...... substrate platform, 15
……縁部、16……係合部、17……切欠部、18…… ...... edges, 16 ...... engaging portion 17 ...... notch, 18 ......
熱処理装置、19……反応室、20……発熱体、21… Heat treatment apparatus, 19 ...... reaction chamber, 20 ...... heating element, 21 ...
…断熱材、22,23……操作室、24……ガス導入管、25……排気管、26,27……雰囲気交換室、2 ... insulation, 22 and 23 ...... operation room, 24 ...... gas inlet tube, 25 ...... exhaust pipe, 26 and 27 ...... atmosphere exchange chamber, 2
8,29,30,31……シャッタ、32,33,34 8,29,30,31 ...... shutter, 32, 33, 34
……支持梁、35……移送装置 ...... support beams, 35 ...... transfer device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽田 卓 山形県西置賜群小国町大字小国町378番 地 東芝セラミックス株式会社 小国製 造所内 (72)発明者 小関 裕夫 山形県西置賜群小国町大字小国町378番 地 東芝セラミックス株式会社 小国製 造所内 (72)発明者 大塚 朋秀 山形県西置賜群小国町大字小国町378番 地 東芝セラミックス株式会社 小国製 造所内 (72)発明者 島井 駿蔵 山形県西置賜群小国町大字小国町378番 地 東芝セラミックス株式会社 小国製 造所内 (72)発明者 宮尾 敦朗 山形県西置賜群小国町大字小国町378番 地 東芝セラミックス株式会社 小国製 造所内 (72)発明者 稲葉 毅 山形県西置賜群小国町大字小国町378番 地 東芝セラミックス ────────────────────────────────────────────────── ─── continued (72) inventor Takashi Haneda Yamagata Prefecture Nishiokitama group Oguni Oaza Oguni 378 th place Toshiba ceramics Co., Ltd. small country Manufacturing plant (72) inventor Hiroo Ozeki Yamagata Prefecture Nishiokitama group Oguni Oaza Oguni of the front page 378 th place Toshiba ceramics Co., Ltd. small country Manufacturing plant (72) inventor Otsuka TomoShigeru Yamagata Prefecture Nishiokitama group Oguni Oaza Oguni 378 th place Toshiba ceramics Co., Ltd. small country Manufacturing plant (72) inventor put away Shunzo Yamagata Prefecture Nishiokitama group Oguni Oaza Oguni 378 th place Toshiba ceramics Co., Ltd. small country Manufacturing plant (72) inventor Miyao Atsuro Yamagata Prefecture Nishiokitama group Oguni Oaza Oguni 378 th place Toshiba ceramics Co., Ltd. small country Manufacturing plant (72) inventor Takeshi Inaba Yamagata Prefecture Nishiokitama group Oguni Oaza Oguni 378 th place Toshiba ceramics 式会社 小国製 造所内 (72)発明者 帝 平 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミ ックス株式会社 開発研究所内 (72)発明者 山本 勝弘 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミ ックス株式会社 開発研究所内 (56)参考文献 特開 平6−310454(JP,A) 実開 平6−45332(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H01L 21/68 H01L 21/22 511 H01L 21/31 H01L 21/324 Formula company small country Manufacturing plant (72) inventor Emperor flat Kanagawa Prefecture Hadano Soya 30 address Toshiba ceramic box Co., Ltd. developed the laboratory (72) inventor Yamamoto, Katsuhiro Kanagawa Prefecture Hadano Soya 30 address Toshiba ceramic box Co., Ltd. developed the laboratory (56) reference Patent flat 6-310454 (JP, a) JitsuHiraku flat 6-45332 (JP, U) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H01L 21/68 H01L 21 / 22 511 H01L 21/31 H01L 21/324

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 載置すべき基板の外径よりも大径の外周縁と載置すべき基板の外径よりも小径の内周縁とを有する環状の基板載置部と前記基板載置部の基板の外側となる領域の裏面に突設された複数の支持部と前記基板載置部の上面の前記支持部に対応する位置に形成された前記支持部が嵌合可能な凹部とを有する複数個の環状のボートユニットと、前記基板載置部の内径よりも大きく前記支持部の内接円よりも小さい外径を有する複数の環状の補助リングとからなり、前記ボートユニットの載置部のそれぞれに前記補助リングを介して基板を載置し各ボートユニットの支持部を他のボートユニットの凹部に嵌合させるように積み重ねて各ボートユニットを着脱自在に構成したことを特徴とする熱処理用基板保持具。 1. A mounting said substrate and annular substrate platform having an inner peripheral edge of the smaller diameter than the outer diameter of the substrate to be placed and the outer peripheral edge of larger diameter than the outer diameter of the substrate to be mounting portion the support portion formed in a position corresponding to the supporting portion of the upper surface of the substrate mounting portion and a plurality of supporting portions projecting from the back surface and a fitting recess capable of outer and a region of the substrate It consists of a plurality of annular boat unit, a plurality of annular auxiliary ring having an outer diameter smaller than the inscribed circle of large the supporting portion than the inner diameter of the substrate platform, the mounting of the boat unit portion via said auxiliary ring placing the substrate heat treatment, characterized in that the detachably attached to each boat units stacked so as to fit the support part of each boat unit in the recess of another boat units each of use substrate holder.
  2. 【請求項2】 載置すべき基板の外径よりも小径の内周縁を有する環状の基板載置部と前記基板載置部のウエハの外周縁から等間隔で突出する複数個の腕部とこれらの腕部の先端裏面にそれぞれ突設された支持部と各支持部の上面に形成された前記支持部が嵌合可能な凹部とを有する複数個の環状のボートユニットからなり、前記ボートユニットのそれぞれに基板を載置し各ボートユニット腕部先端裏面の支持部を他のボートユニットの腕部先端上面の凹部に嵌合させるように積み重ねて各ボートユニットを着脱自在に構成したことを特徴とする熱処理用基板保持具。 2. A plurality of arm portions projecting at equal intervals than the outer diameter of the substrate to be placed with the annular substrate platform having an inner peripheral edge of the small-diameter from the outer peripheral edge of the wafer of the substrate platform consists plurality of annular boat unit the supporting part formed on the upper surface of the support portion and the support portion distal end, respectively on the back projecting of these arms has a fittable recesses, the boat unit characterized in that the substrate is placed and configured detachably each boat unit by stacking support portion of each boat units Udebu tip back surface so as to fit into the recess of the arm tip top of another boat units each of heat-treating the substrate holder to be.
  3. 【請求項3】 載置すべき基板の外径よりも小径の内周縁を有する環状の基板載置部と前記基板載置部のウエハの外周縁から等間隔で突出する複数個の腕部とこれらの腕部の先端裏面にそれぞれ突設された支持部とを有する複数個の環状のボートユニットと、基台とこの基台上に前記ボートユニットの腕部先端と対応する位置関係で立設された前記腕部を保持する溝部を長さ方向に形成した支柱とからなる保持ユニットからなり、前記ボートユニットのそれぞれに基板を載置し各ボートユニットの腕部の先端を前記保持ユニットの溝部に係合させて積み重ねることにより各ボートユニットを着脱自在に構成したことを特徴とする熱処理用基板保持具。 3. A plurality of arm portions projecting at equal intervals than the outer diameter of the substrate to be placed with the annular substrate platform having an inner peripheral edge of the small-diameter from the outer peripheral edge of the wafer of the substrate platform erected a plurality of annular boat unit, in a positional relationship corresponding to the base and the arm tip of the boat unit on the base and a support portion projecting from each of the distal end rear surface of these arms consisting holding unit comprising a strut forming a groove for holding the length of the arm portion that is, the groove of the holding unit to the tip of the arm portion of each boat unit mounting the substrate on each of the boat unit heat-treating the substrate holder, characterized in that the detachably attached to each boat unit by stacking is engaged with the.
  4. 【請求項4】 環状の基板載置部とその外周に設けられた縁部と前記基板載置部の裏面に突設された前記縁部に嵌合可能な寸法の支持部とを有する複数個の環状のボートユニットからなり、これらのボートユニットの上縁には該ボートユニットを複数積み重ねたときに保持手段の偏平またはフォーク状の支持部を挿入可能な切欠部を形成してなることを特徴とする熱処理用基板保持具。 4. A plurality having a support part of the fittable dimensions to the edge projecting from the rear surface of the annular substrate platform and the substrate platform with an edge provided on the outer periphery of consists annular boat unit, characterized by being formed can be inserted notch a flat or forked support portion of the holding means when the stacked plurality of the boat unit the upper edge of these boats units heat-treating the substrate holder to be.
  5. 【請求項5】 底部が他のボートユニットの上部に嵌合可能な係止段部を有する落し底とされていることを特徴とする請求項記載の熱処理用基板保持具。 5. A bottom heat-treating the substrate holder according to claim 4, characterized in that there is a drop base with the fittable locking stepped portion on top of another boat units.
  6. 【請求項6】 被熱処理基板を収容したボートユニットの複数個を、垂直配置された上下開放の高温の円筒状の反応室の下部から、先に挿入したボートユニットの底部を次に挿入するボートユニットの上縁部で押上げるように順に挿入して被熱処理基板の熱処理を行い、熱処理が済んで前記反応室の上部から押出されてきたボートユニットを順に取出すことを特徴とする熱処理方法。 A plurality of 6. boat unit accommodating the thermally treated substrate, from the lower portion of the hot cylindrical reaction chamber vertically arranged vertically open boat and then inserting the bottom of the boat unit inserted previously insert in the upper edge of the unit in order to push up so subjected to a heat treatment of the heat treatment board, a heat treatment method characterized by issuing preparative boat unit that has been extruded from the upper portion of the reaction chamber in order remaining after heat treatment .
  7. 【請求項7】 垂直配置された上下開放の円筒状の反応室と、該反応室を加熱する加熱装置と、前反応室の上下に前反応室の開放部を囲んで配置された外気から区画された上部操作室および下部操作室と、前下部操作室にあって反応室の下部から被熱処理基板を収容したボートユニットを先に挿入したボートユニットの底部を次に挿入するボートユニットの上縁部で押上げるように順に挿入するボートユニット押上げ装置と、前押上げ装置にボートユニットを載置する下部移送装置と、前記反応室の上部から押出されてくるボートユニットを搬出する上部移送装置とを有することを特徴とする熱処理 7. A cylindrical reaction chamber vertically arranged vertically open, and the heating device, arranged to surround the opening portion of the front Symbol reaction chamber and below the front Symbol reaction chamber outside air to heat the reaction chamber then insert the boat unit and the upper operating chamber and a lower operating chamber which is partitioned, the bottom of the inserted boat units from the bottom of the front Symbol reaction chamber in the lower operating chamber boat unit previously accommodating the thermally treated substrate from unloading the boat unit push-up device, and a lower transfer device for placing the boat unit before Symbol pushed up device, a boat unit coming extruded from the upper portion of said reaction chamber to be inserted in order in edges pushed up so over the heat treatment instrumentation, characterized in that it comprises an upper transport device for
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